JP2010218646A - Optical information recording medium and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は光学的情報記録媒体に関し、特に追記型の超解像光学的情報記録媒体に関する。 The present invention relates to an optical information recording medium, and more particularly to a write-once super-resolution optical information recording medium.
レーザ光照射により情報の再生を行う光学的情報記録媒体の1例として、光ディスクが知られている。光ディスクはその機能によって、記録された情報の再生だけを行う再生専用型(ROM:Read Only Memory)と、1回だけ記録可能な追記型、データの書き換えが可能な書き換え型とに区分される。このうちROMは、射出成型という技術を用いることで、廉価にかつ高速に大量複製ができることから、画像あるいはパッケージソフト等の配布媒体として広く普及している。ROMの普及に牽引される形で、追記型及び書き換え型の市場も拡大してきた。今後、画像の高品質化がさらに進展することを考慮すると、光ディスクにはさらなる大容量化が望まれる。 An optical disc is known as an example of an optical information recording medium that reproduces information by laser light irradiation. Optical discs are classified into a read-only type (ROM: Read Only Memory) that only reproduces recorded information, a write-once type that can be recorded only once, and a rewritable type that can rewrite data. Of these, ROM is widely used as a distribution medium for images or package software because it can be mass-replicated at low cost and at high speed by using a technique called injection molding. The write-once and rewritable markets have also expanded, driven by the proliferation of ROMs. In consideration of further progress in image quality improvement in the future, it is desired that the optical disk has a larger capacity.
光ディスクの容量は、情報の再生に用いられるレーザ光のビーム径に依存している。ビーム径が小さいほど、より高密度な情報を誤り無く再生することが可能となる。レーザダイオードから出射した光は、対物レンズを通じて集束するが、回折の影響により一点には集束されず、有限の大きさを有する集光スポットが形成される。一般にこれを回折限界と呼んでおり、レーザ光の波長がλ、対物レンズの開口数がNAである場合、λ/(4NA) が再生分解能の限界となる。 The capacity of the optical disc depends on the beam diameter of the laser beam used for reproducing information. The smaller the beam diameter, the higher density information can be reproduced without error. The light emitted from the laser diode is focused through the objective lens, but is not focused at one point due to the influence of diffraction, and a focused spot having a finite size is formed. In general, this is called the diffraction limit. When the wavelength of the laser beam is λ and the numerical aperture of the objective lens is NA, λ / (4NA) is the limit of the reproduction resolution.
例えば、λ=405nm、NA=0.65の場合には、156nm以下の長さのピットを正確に読みとることはできない。156nm以下の長さのピットを正確に読みとるには、レーザ光の波長を405nmより短くするか、対物レンズの開口数を0.65より大きくする必要がある。しかし、現在のレーザ技術では、短波長のレーザを提供するのには限界がある。また、405nmより短い波長の光に対しては、光ディスクに一般的に用いられているポリカーボネート基板が透明ではなくなってしまう。さらに、開口数を大きくしようにも、高NAの対物レンズは製造コストが高いといった問題がある。さらに、対物レンズの開口数が大きくなるほど、ピックアップと光ディスク間の距離が小さくなるため、光ヘッドと光ディスクが衝突して光ディスク表面が損傷し、データ損失が生じる恐れが大きくなる。 For example, when λ = 405 nm and NA = 0.65, a pit having a length of 156 nm or less cannot be accurately read. In order to accurately read a pit having a length of 156 nm or less, it is necessary to make the wavelength of the laser light shorter than 405 nm or make the numerical aperture of the objective lens larger than 0.65. However, current laser technology has limitations in providing short wavelength lasers. In addition, for light having a wavelength shorter than 405 nm, a polycarbonate substrate generally used for optical disks is not transparent. Furthermore, in order to increase the numerical aperture, a high NA objective lens has a problem of high manufacturing cost. Further, as the numerical aperture of the objective lens increases, the distance between the pickup and the optical disk decreases, so that the optical head and the optical disk collide with each other and the optical disk surface is damaged, thereby increasing the risk of data loss.
この問題に対する対策として、特許文献1に開示されているような、回折限界を超えて再生分解能を向上させる媒体超解像技術が知られている。媒体超解像においては、温度あるいは光強度により、光学特性が非線形に変化する超解像層を利用した媒体が用いられる。 As a countermeasure against this problem, there is known a medium super-resolution technique for improving the reproduction resolution exceeding the diffraction limit as disclosed in Patent Document 1. In the medium super-resolution, a medium using a super-resolution layer whose optical characteristics change nonlinearly depending on temperature or light intensity is used.
図6は、相変化層を超解像層として用いた場合の、一般的な光ディスクの上面図である。図6では、超解像光ディスクの透明基板に予め形成された、記録マークであるピット60の列を拡大して表している。この光ディスク上に、対物レンズを通過したレーザ光が照射されて、集光スポット61が形成される。また、照射されたレーザ光は相変化層に吸収され、相変化層の温度が上昇する。温度が上昇した領域のうち、特に相変化層の融点を超えた溶融領域では、相変化層が固相状態から液相状態に変化することで反射率が上昇し、記録マークを再生する開口62として機能することになる。この結果、再生に寄与する開口62の大きさを、回折限界で決まる集光スポット61のサイズよりも小さくできる。よって、回折限界以下の微小な記録マークの情報を、超解像再生信号として読み取ることができる。
FIG. 6 is a top view of a general optical disc when the phase change layer is used as a super-resolution layer. In FIG. 6, the row of
また、こうした相変化層はROMのみではなく、特許文献2に記載されている追記型の光ディスクのような光学的情報記録媒体においても超解像層として利用することが可能である。 Such a phase change layer can be used as a super-resolution layer not only in a ROM but also in an optical information recording medium such as a write-once optical disk described in Patent Document 2.
上述の超解像機能を有する相変化層を、追記型の光学的情報記録媒体に適用する場合の動作について説明する。図7及び8は、相変化層を超解像層として用いた場合の、追記型の光学的情報記録媒体の記録マーク位置を示す記録層の断面図(a)と、相変化層の上面図(b)である。 The operation when the above-described phase change layer having the super-resolution function is applied to a write-once optical information recording medium will be described. 7 and 8 are a cross-sectional view (a) of a recording layer showing a recording mark position of a write-once optical information recording medium and a top view of the phase change layer when the phase change layer is used as a super-resolution layer. (B).
情報の記録の際には、図7(a)に示す記録層74へ記録光が照射されて記録マーク75が形成される。また、図7(b)に示すように、成膜直後の相変化層70は一般に非晶質状態であるため、記録開始前においては、相変化層70は非晶質状態である。記録光が照射される、記録マーク75が形成される部分の相変化層70の一部には、融点以上に昇温して溶融し、その後結晶化する結晶領域71が形成される。また、結晶領域71の周辺領域では、相変化層70は溶融しないものの、結晶化温度以上にまで昇温するため結晶化する結晶領域72が形成される。相変化層70で結晶化されない部分はそのまま非晶質状態で残り、非晶質領域73となる。
When recording information, the
超解像再生を行う場合は、図8(b)に示すように、トラック中心部では、記録の際に形成された結晶領域71より狭い範囲の溶融部81において、相変化層70が溶融後結晶化する。これは、記録パワに比べて再生パワの方が低いためである。この結果、再生ビームが形成する集光スポット82内には、R1(非晶質)、R2(溶融)、R3(溶融後結晶)、R4(溶融せずに結晶)の4種類の反射率を有する領域が混在することとなる。より微小な記録マークの再生を可能とするには、マスク(溶融部)とマスク外の反射率コントラストを大きくする必要がある。ところが、追記型の光ディスクは、記録感度や再生光耐性等、設計上の制約が多く、各膜の膜厚を自由には変化させられないので、例えば、R2を、R1、R3及びR4のいずれに対しても大きくすることは難しい。また、R1、R3及びR4の反射率をほぼ等しくしておかないと、その反射率の差が不要なノイズとなって信号に混入するため、再生信号のS/N(Signal/Noise)を低下させてしまう。
When super-resolution reproduction is performed, as shown in FIG. 8B, in the track center portion, after the
この問題を解決するには、記録層74への記録開始に先立って、図9のように相変化層70を広範囲にわたって結晶化して、結晶領域91を形成する初期化を行うことが考えられる。相変化層の結晶化(初期化)は、DVD−RAM(Digital Versatile Disk − Random Access Memory)やDVD−RW(Digital Versatile Disk − ReWritable)などに適用される初期化装置を用いて行うことができる。相変化層は初期化条件に依存して様々な結晶状態を取りうるが、超解像再生の際に、集光スポット中心で生じる溶融結晶状態と同一となるよう、相変化層が溶融する程度の高パワのレーザ光を照射して初期化を行うことが好ましい。
In order to solve this problem, prior to the start of recording on the
しかしながら、上述のような追記型の光ディスクにおいては、初期化の際に記録層もレーザ光を吸収して変質してしまう。この結果、初期化後は、記録層が記録済み状態となってしまい、本来記録すべきデータを記録できなくなるという問題が生じる。 However, in the write-once type optical disc as described above, the recording layer also absorbs laser light and deteriorates during initialization. As a result, after initialization, the recording layer is in a recorded state, which causes a problem that data that should be recorded cannot be recorded.
本発明は、記録層が変質することなく、超解像層として用いる相変化層を結晶化することができる、追記型の超解像光学的情報記録媒体及びその製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a write-once super-resolution optical information recording medium that can crystallize a phase-change layer used as a super-resolution layer without deteriorating the recording layer, and a method for manufacturing the same. And
本発明の一態様の光学的情報記録媒体は、第1の波長を有する第1のレーザ光が照射されることにより情報が記録される記録層と、レーザ光の光源と前記記録層との間に形成され、第2の波長を有する第2のレーザ光が照射されることにより結晶化される相変化層と、前記記録層と前記相変化層との間に形成され、前記第1のレーザ光に対する透過率が前記第2のレーザ光に対する透過率よりも高い中間層とを少なくとも備えるものである。 An optical information recording medium of one embodiment of the present invention includes a recording layer on which information is recorded by being irradiated with a first laser beam having a first wavelength, a light source of the laser beam, and the recording layer. A phase change layer that is crystallized by irradiation with a second laser beam having a second wavelength, and is formed between the recording layer and the phase change layer, and the first laser It comprises at least an intermediate layer having a light transmittance higher than that of the second laser light.
本発明の一態様の光学的情報記録媒体の製造方法は、第1の波長を有する第1のレーザ光が照射されることにより情報が記録される記録層を形成する工程と、第2の波長を有する第2のレーザ光が照射されることにより結晶化される相変化層を、レーザ光の光源と前記記録層との間に形成する工程と、前記第1のレーザ光に対する透過率が前記第2のレーザ光に対する透過率よりも高い中間層を、前記記録層と前記相変化層との間に形成する工程とを少なくとも備える。 The method for manufacturing an optical information recording medium of one embodiment of the present invention includes a step of forming a recording layer on which information is recorded by irradiation with a first laser beam having a first wavelength, and a second wavelength. A step of forming a phase change layer that is crystallized by irradiation with a second laser beam having a laser beam between the light source of the laser beam and the recording layer, and the transmittance for the first laser beam is And a step of forming an intermediate layer having a higher transmittance than the second laser light between the recording layer and the phase change layer.
本発明によれば、記録層が変質することなく、超解像層として用いる相変化層を結晶化することができる、追記型の超解像光学的情報記録媒体及びその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a write-once super-resolution optical information recording medium that can crystallize a phase-change layer used as a super-resolution layer without deteriorating the recording layer, and a method for manufacturing the same. Can do.
実施の形態1
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、実施の形態1にかかる光学的情報記録媒体の構成を模式的に示す断面図である。この光学的情報記録媒体は、図1に示すように、基板10側から順に、Ag合金からなる反射層11、誘電体層12、記録層13、誘電体層14、Ag合金からなる中間層15、誘電体層16、相変化層17、誘電体層18、光透過層19が積層されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the optical information recording medium according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the optical information recording medium includes a
この光学的情報記録媒体において、相変化層17の結晶化(初期化)を行うために、初期化光として、例えば波長810nmのレーザ光を照射すると、相変化層17は光吸収により温度が上昇して溶融し、その後冷却されて結晶化する。
In this optical information recording medium, in order to crystallize (initialize) the
また、中間層15に用いられているAg合金は、例えば、赤色光(波長にしておよそ650〜810nmの範囲)に対する透過率が低い。従って、相変化層17を透過した初期化光は、中間層15で阻止され、記録層13にはほとんど到達しない。よって、記録層13が初期化光を吸収して変質することを防止できる。
Further, the Ag alloy used for the
また、相変化層17は初期化光を吸収して発熱する。そして、その熱が拡散し、他の層の温度を上昇させる。しかし、Ag合金の熱拡散率は十分に高いので、ヒートシンクとして機能する。よって、記録層13の温度上昇を十分に低く抑えることができる。従って、熱拡散による温度上昇に起因する記録層13の変質も併せて防ぐことができる。
The
また、Ag合金は、情報の記録・再生に用いられる、例えば波長405nm前後の記録再生光に対しては透過率が高い。よって、記録再生光は、中間層15を透過して記録層13に到達するので、中間層15が記録及び再生の障害となることはない。
The Ag alloy has a high transmittance for recording / reproducing light having a wavelength of about 405 nm, for example, used for recording / reproducing information. Therefore, since the recording / reproducing light passes through the
従って、本構成によれば、記録層13が変質することなく、相変化層17の初期化を行うことができる、追記型の超解像光学的情報記録媒体を実現することができる。
Therefore, according to this configuration, it is possible to realize a write-once super-resolution optical information recording medium that can initialize the
実施例1
実施例1では、実施の形態1にかかる光学的情報記録媒体において、厚さ1.1mm、直径120mmのポリカーボネートからなる基板10側から順に、厚さ100nmのAgPdCuからなる反射層11、厚さ20nmのSiNからなる誘電体層12、厚さ10nmのCo3O4からなる記録層13、厚さ30nmのZnS−SiO2からなる誘電体層14、厚さ10nmのAgPdCuからなる中間層15、厚さ70nmのZnS−SiO2からなる誘電体層16、厚さ10nmのSb80Te20からなる相変化層17、厚さ35nmのZnS−SiO2からなる誘電体層18をスパッタリングにより積層し、さらにその上に、厚さ0.1mmの紫外線硬化樹脂からなる光透過層19を積層した。
Example 1
In Example 1, in the optical information recording medium according to the first embodiment, a
また、基板10には、ピッチ0.32μm、深さ20nmのトラッキング用案内溝を形成した。(不図示)。
In addition, a tracking guide groove having a pitch of 0.32 μm and a depth of 20 nm was formed on the
本実施例では、初期化光には波長810nmのレーザ光を、記録再生光には波長405nmのレーザ光を用いた。 In this embodiment, laser light having a wavelength of 810 nm was used as initialization light, and laser light having a wavelength of 405 nm was used as recording / reproducing light.
本実施例の中間層15である、厚さ10nmのAgPdCu膜における光の透過率を測定したところ、初期化光に対しては約20%であったのに比べ、記録再生光に対しては約60%とより高い透過率を実現することができた。
When the light transmittance of the 10 nm thick AgPdCu film, which is the
また、本実施例の記録層13における初期化光の吸収率は1.1%(設計値)と、記録層13の変質を防ぐのに十分な程度に低い値であった。
In addition, the absorptivity of the initialization light in the
この光学的情報記録媒体において、NA=0.55の光ヘッドを有する初期化装置を用い、初期化光を照射して相変化層17の結晶化を行った。具体的には、初期化時間短縮のために、初期化装置に搭載されているレーザ光の集光スポット径は約100μmとした。また、線速7.5m/s、照射レーザパワ800mWの条件において、集光スポットをディスク1回転あたり50μmずつ半径方向に移動させて初期化を行った。
In this optical information recording medium, the
初期化後にNA=0.85の光ヘッドを用いて記録再生光を照射し、線速4.92m/s、記録クロック周波数132MHzの条件で(1−7)変調されたランダムデータの記録再生を行ったところ、記録パワ15mW、再生パワ2.7〜3.3mWの範囲において、10−5以下の良好な誤り率が得られた。 After initialization, the recording / reproducing light is irradiated using an optical head with NA = 0.85, and (1-7) modulated random data is recorded / reproduced under the conditions of a linear velocity of 4.92 m / s and a recording clock frequency of 132 MHz. As a result, a good error rate of 10 −5 or less was obtained in the range of 15 mW recording power and 2.7 to 3.3 mW reproducing power.
従って、実施例1では、記録層13が変質して記録済み状態になることなく、相変化層17の結晶化を行うことができた。
Therefore, in Example 1, the
なお、例えば、中間層を有しない構成の光学的情報記録媒体において、誘電体層や相変化層の材料選択や層の厚さを最適化することで、初期化光に対する記録層の吸収率を本実施例と同程度にできる可能性はある。しかし、この制約を課した上で、記録再生光による良好な記録再生特性を確保するのは困難である。 For example, in an optical information recording medium having no intermediate layer, the recording layer absorptance with respect to initialization light can be increased by optimizing the material selection and thickness of the dielectric layer and phase change layer. There is a possibility that it can be made to the same extent as this embodiment. However, it is difficult to ensure good recording / reproducing characteristics by recording / reproducing light with this restriction.
一方、本実施例で用いたような中間層を設ければ、記録層における初期化光の吸収率は必然的に小さくなる。よって、記録再生光を用いた記録再生特性のみに着目して各層の厚みを最適化すれば良く、簡易に追記型の超解像光学的情報記録媒体を得ることができる。 On the other hand, if the intermediate layer as used in this embodiment is provided, the absorptivity of the initialization light in the recording layer is inevitably reduced. Therefore, the thickness of each layer may be optimized by paying attention only to the recording / reproducing characteristics using the recording / reproducing light, and a write-once super-resolution optical information recording medium can be obtained easily.
比較例1
実施例1と同様の構成の光学的情報記録媒体を用いて、相変化層17を初期化せずに、情報の記録及び再生を行った。記録の際の線速および記録クロック周波数は実施例1と同様とした。本比較例では、相変化層17の初期化を行わなかったため、記録開始の際の相変化層17は非晶質状態であり、記録パワは14mWと実施例1よりやや低かった。また、再生パワを様々に変化させたが、10−3以下の誤り率を得ることはできなかった。これは、記録再生光の集光スポット内に非晶質領域や結晶領域が混在し、S/Nが低くなってしまったことが原因と考えられる。
Comparative Example 1
Using an optical information recording medium having the same configuration as in Example 1, information was recorded and reproduced without initializing the
よって、相変化層17の初期化を行うことにより、誤り率を低減し、かつ再生の際のS/Nを向上させることができることを確認できた。
Therefore, it was confirmed that the error rate can be reduced and the S / N during reproduction can be improved by initializing the
実施の形態2
図2は、実施の形態2にかかる光学的情報記録媒体の構成を模式的に示す断面図である。この光学的情報記録媒体は、図2に示すように、基板20側から順に、Ag合金からなる反射層21、誘電体層22、記録層23、屈折率の異なる2種類の誘電体層が繰り返して形成されている中間層25、相変化層27、誘電体層28、光透過層29が積層されている。
Embodiment 2
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the optical information recording medium according to the second embodiment. As shown in FIG. 2, in this optical information recording medium, a
中間層25の光の透過率は、中間層25の設計を最適化することで、記録再生光に対しては高く、初期化光に対しては低くすることができる。中間層25は上述のように、屈折率の異なる2種類の誘電体層が繰り返し形成されている。ここで、一方の誘電体層の屈折率をn1、もう一方の誘電体層の屈折率をn2とし、n1>n2とする。初期化光の波長をλとして、中間層25の初期化光に対する透過率を小さくするには、それぞれの誘電体層の厚みを、λ/4n1及びλ/4n2とすれば、中間層25は初期化光に対する高反射条件を満たし、初期化光が透過することを阻止できる。
The light transmittance of the
従って、本構成によれば、記録層23が変質することなく、相変化層27の初期化を行うことができる、追記型の超解像光学的情報記録媒体を実現することができる。
Therefore, according to this configuration, it is possible to realize a write-once super-resolution optical information recording medium that can initialize the
実施例2
実施例2では、実施の形態2にかかる光学的情報記録媒体において、中間層を3層の誘電体層で構成した。図3は、実施例2にかかる光学的情報記録媒体の構成を模式的に示す断面図である。実施例2では、図3に示すように、中間層251を、誘電体層251a、誘電体層251b、誘電体層251cで構成した。その他の構成は図2と同様であるので、説明を省略する。
Example 2
In Example 2, in the optical information recording medium according to the second embodiment, the intermediate layer is composed of three dielectric layers. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the optical information recording medium according to the second embodiment. In Example 2, as shown in FIG. 3, the
具体的には、厚さ1.1mm、直径120mmのポリカーボネートからなる基板20に、基板20側から順に、厚さ100nmのAgPdCuからなる反射層21、厚さ20nmのSiNからなる誘電体層22、厚さ10nmのCo3O4からなる記録層23、3層の誘電体層251a〜cで構成された中間層251、厚さ10nmのSb80Te20からなる相変化層27、厚さ50nmのZnS−SiO2からなる誘電体層28をスパッタリングにより積層し、さらにその上に、厚さ0.1mmの紫外線硬化樹脂からなる光透過層29を積層した。
Specifically, on a
中間層251は、厚さ135nmのSiO2からなる誘電体層251bと、それを挟みこむ厚さ90nmのZnS−SiO2からなる誘電体層251a及びcを積層して構成した。
The
また、基板20には、ピッチ0.32μm、深さ20nmのトラッキング用案内溝を形成した(不図示)。 Further, a tracking guide groove having a pitch of 0.32 μm and a depth of 20 nm was formed on the substrate 20 (not shown).
本実施例では、初期化光には波長810nmのレーザ光を、記録再生光には波長405nmのレーザ光を用いた。 In this embodiment, laser light having a wavelength of 810 nm was used as initialization light, and laser light having a wavelength of 405 nm was used as recording / reproducing light.
上述の中間層251の光の透過率を測定したところ、初期化光に対しては約40%であったのに比べ、記録再生光に対しては約85%と高い値とすることができた。
When the light transmittance of the
また、記録層23における、初期化光に対する吸収率は1.5%(設計値)と、記録層23の変質を防止するのに十分に低い値であった。
Further, the absorptance with respect to the initialization light in the
本実施例にかかる光学的情報記録媒体について、NA=0.55の光ヘッドを有する初期化装置を用い、初期化光を照射して相変化層27の結晶化を行った。具体的には、線速7.5m/s、照射レーザパワ700mWの条件において、集光スポットをディスク1回転あたり50μmずつ半径方向に移動させて初期化を行った。
With respect to the optical information recording medium according to this example, the
初期化後にNA=0.85の光ヘッドを用いて記録再生光を照射し、線速4.92m/s、記録クロック周波数132MHzの条件で(1−7)変調されたランダムデータの記録再生を行ったところ、記録パワ13mW、再生パワ2.3〜2.8mWの範囲において、10−5以下の良好な誤り率が得られた。 After initialization, the recording / reproducing light is irradiated using an optical head with NA = 0.85, and (1-7) modulated random data is recorded / reproduced under the conditions of a linear velocity of 4.92 m / s and a recording clock frequency of 132 MHz. As a result, a good error rate of 10 −5 or less was obtained in the range of 13 mW recording power and 2.3 to 2.8 mW reproducing power.
従って、実施例2では、記録層23が変質して記録済み状態になることなく、相変化層27の結晶化を行うことができた。
Therefore, in Example 2, the
実施例3
なお、中間層の誘電体層の層数を増やすことで、初期化光に対する透過率をさらに低下させることが可能である。図4は実施例3にかかる光学的情報記録媒体の構成を模式的に示す断面図である。実施例3では、図4に示すように、中間層252を、5層の誘電体層252a〜eにより構成した。その他の構成は図2と同様であるので、説明を省略する。
Example 3
Note that the transmittance for the initialization light can be further reduced by increasing the number of intermediate dielectric layers. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an optical information recording medium according to the third embodiment. In Example 3, as shown in FIG. 4, the
具体的には、中間層252は、厚さ90nmのZnS−SiO2からなる誘電体層252a、c及びeと、厚さ135nmのSiO2からなる誘電体層252b及びdを交互に積層して構成した。その他の、反射層21、誘電体層22、記録層23、相変化層27、誘電体層28、光透過層29の層厚及び組成については実施例2同様であるので、説明を省略する。
Specifically, the
なお、本実施例では、初期化光には波長810nmのレーザ光を、記録再生光には波長405nmのレーザ光を用いた。 In this embodiment, laser light having a wavelength of 810 nm is used as the initialization light, and laser light having a wavelength of 405 nm is used as the recording / reproducing light.
本実施例の中間層252の透過率を測定したところ、初期化光に対しては約20%となり、実施例1におけるAgPdCuの単層膜と同等の値とすることができた。すなわち、実施例3の中間層252を用いても、実施例1と同様の作用効果を得ることができた。
When the transmittance of the
比較例2
実施例2と同様の構成の光学的情報記録媒体を用いて、相変化層27の初期化をすることなく、情報の記録及び再生を行った。記録の際の線速および記録クロック周波数は実施例2と同様とした。本比較例では、相変化層27の初期化を行わなかったため、記録開始の際の相変化層27は非晶質状態であり、記録パワは12.5mWと実施例1よりやや低かった。再生パワを様々に変化させたが、10−3以下の誤り率を得ることはできなかった。これは、比較例1の場合と同様に、記録再生光の集光スポット内に、非晶質領域や結晶領域が混在し、S/Nが低くなってしまったことが原因と考えられる。
Comparative Example 2
Information was recorded and reproduced using the optical information recording medium having the same configuration as in Example 2 without initializing the
よって、相変化層27の初期化を行うことにより、誤り率を低減し、かつ再生の際のS/Nを向上させることができることを確認できた。
Therefore, it was confirmed that by performing the initialization of the
比較例3
また、比較例3として、上述の中間層を設けない光学的情報記録媒体において、相変化層の初期化と情報の記録及び再生を行った。図5は、比較例3にかかる光学的情報記録媒体の構成を模式的に示す断面図である。この光学的情報記録媒体は、図5に示すように、厚さ1.1mm、直径120mmのポリカーボネートからなる基板50に、基板50側から順に、厚さ100nmのAgPdCuからなる反射層51、厚さ30nmのSiNからなる誘電体層52、厚さ10nmのCo3O4からなる記録層53、厚さ20nmのZnS−SiO2からなる誘電体層54、厚さ10nmのSb80Te20からなる相変化層57、厚さ55nmのZnS−SiO2からなる誘電体層58をスパッタリングにより積層し、さらにその上に、厚さ0.1mmの紫外線硬化樹脂からなる光透過層59を積層した。
Comparative Example 3
Further, as Comparative Example 3, in the optical information recording medium not provided with the above-described intermediate layer, the phase change layer was initialized and information was recorded and reproduced. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an optical information recording medium according to Comparative Example 3. As shown in FIG. 5, this optical information recording medium has a
また、基板50には、ピッチ0.32μm、深さ20nmのトラッキング用案内溝を形成した(不図示)。 In addition, a tracking guide groove having a pitch of 0.32 μm and a depth of 20 nm was formed on the substrate 50 (not shown).
本比較例では、初期化光には波長810nmのレーザ光を、記録再生光には波長405nmのレーザ光を用いた。 In this comparative example, laser light having a wavelength of 810 nm was used as initialization light, and laser light having a wavelength of 405 nm was used as recording / reproducing light.
また、各層の厚さは、記録再生光のレーザ光を記録層53に照射して情報の記録及び再生を行うに際し、記録前後での反射率変化が大きくなるように設定した。本比較例の光学的情報記録媒体では、初期化光に対する記録層53の吸収率は8%(設計値)であった。
The thickness of each layer was set such that the reflectance change before and after recording was large when recording and reproducing information by irradiating the
実施例1と同様の初期化装置を用いて、線速7.5m/s、照射レーザパワ800mWで、集光スポットをディスク1回転あたり50μmずつ半径方向に移動させて相変化層57の初期化を行った。
Using the same initialization apparatus as in Example 1, the
初期化後にNA=0.85の光ヘッドを用いて記録再生光を照射し、線速4.92m/s、記録クロック周波数132MHzの条件で(1−7)変調されたランダムデータの記録及び再生を行ったものの、記録層53が初期化の際に変質してしまい、記録そのものを行うことができなかった。
Recording and playback of random data modulated with (1-7) modulation under conditions of linear velocity 4.92 m / s and recording clock frequency 132 MHz by irradiating recording / playback light using an optical head with NA = 0.85 after initialization. However, the
すなわち、追記型の超解像光学的情報記録媒体において、本発明にかかる中間層を設けることにより、中間層を設けない場合には不可能であった、相変化層の結晶化後に情報の記録再生が可能になったことを確認できた。 That is, in the write-once super-resolution optical information recording medium, by providing the intermediate layer according to the present invention, information recording is possible after crystallization of the phase change layer, which is impossible when the intermediate layer is not provided. I was able to confirm that playback was possible.
その他の実施の形態
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、使用するレーザ光についても、入手が可能な他の波長のレーザ光源を使用できる。例えば、記録再生光には、380〜430nmの波長範囲のレーザ光を用いることができる。また、初期化光には、680〜900nmの波長範囲のレーザ光を用いることができる。
Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. For example, laser light sources having other wavelengths that are available can be used for the laser light to be used. For example, laser light having a wavelength range of 380 to 430 nm can be used as recording / reproducing light. As the initialization light, laser light having a wavelength range of 680 to 900 nm can be used.
中間層はAgPdCuに限らず、AgBi、AgPdTiなどの他のAg合金を用いることができる。 The intermediate layer is not limited to AgPdCu, and other Ag alloys such as AgBi and AgPdTi can be used.
また、上述の波長範囲の記録再生光及び初期化光を用いる場合には、Ag合金からなる中間層の厚みは、記録再生光及び初期化光の透過率のバランスをとるために、5〜15nmの範囲とすることが望ましい。 When recording / reproducing light and initialization light in the above-mentioned wavelength range are used, the thickness of the intermediate layer made of an Ag alloy is 5 to 15 nm in order to balance the transmittance of recording / reproducing light and initialization light. It is desirable to be in the range.
また、中間層はAg合金に限らず、Al合金、Ni合金等の他の一般的な金属材料を用いることができる。 The intermediate layer is not limited to an Ag alloy, and other general metal materials such as an Al alloy and a Ni alloy can be used.
誘電体層の組成は、ZnS−SiO2とSiO2を入れ換えてもよい。 As the composition of the dielectric layer, ZnS—SiO 2 and SiO 2 may be interchanged.
また、誘電体層の組成は、ZnS-SiO2、SiO2、SiNに限られず、例えば、Ta2Ox等の他の誘電体を用いることができる。さらに、相変化層の組成もSb80Te20に限らず、GeSbTe、GeBiTe、Bi2Te3、AgInSbTe等を用いることができる。 The composition of the dielectric layer is not limited to ZnS—SiO 2, SiO 2, or SiN, and other dielectrics such as Ta 2 Ox can be used. Furthermore, the composition of the phase change layer is not limited to Sb 80 Te 20, it is possible to use GeSbTe, GeBiTe, a Bi 2 Te 3, AgInSbTe or the like.
10 基板 11 反射層 12 誘電体層 13 記録層
14 誘電体層 15 中間層 16 誘電体層 17 相変化層
18 誘電体層 19 光透過層
20 基板 21 反射層 22 誘電体層 23 記録層
25 中間層 27 相変化層 28 誘電体層 29 光透過層
50 基板 51 反射層 52 誘電体層 53 記録層
54 誘電体層 57 相変化層 58 誘電体層
59 光透過層
60 ピット 61 集光スポット 62 開口
70 相変化層 71 結晶領域 72 結晶領域 73 非晶質領域
74 記録層 75 記録マーク
81 溶融部 82 集光スポット
91 結晶領域
251 中間層
251a 誘電体層 251b 誘電体層 251c 誘電体層
252 中間層
252a 誘電体層 252b 誘電体層 252c 誘電体層
252d 誘電体層 252e 誘電体層
DESCRIPTION OF
Claims (12)
レーザ光の光源と前記記録層との間に形成され、第2の波長を有する第2のレーザ光が照射されることにより結晶化される相変化層と、
前記記録層と前記相変化層との間に形成され、前記第1のレーザ光に対する透過率が前記第2のレーザ光に対する透過率よりも高い中間層とを少なくとも備える光学的情報記録媒体。 A recording layer on which information is recorded by being irradiated with a first laser beam having a first wavelength;
A phase change layer formed between a light source of laser light and the recording layer and crystallized by irradiation with a second laser light having a second wavelength;
An optical information recording medium comprising at least an intermediate layer formed between the recording layer and the phase change layer and having a higher transmittance for the first laser light than a transmittance for the second laser light.
380nm≦λ1≦430nm及び680nm≦λ2≦900nmであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の光学的情報記録媒体。 Assuming that the wavelength of the first laser beam is λ 1 and the wavelength of the second laser beam is λ 2 ,
8. The optical information recording medium according to claim 1, wherein 380 nm ≦ λ 1 ≦ 430 nm and 680 nm ≦ λ 2 ≦ 900 nm.
前記第1の誘電体層の厚さはλ2/4n1であり、前記第2の誘電体層の厚さはλ2/4n2であることを特徴とする請求項8または9に記載の光学的情報記録媒体。 The refractive index for the second laser light in the first dielectric layer is n 1 , and the refractive index for the second laser light in the second dielectric layer is n 2 ,
The thickness of the first dielectric layer is λ 2 / 4n 1 , and the thickness of the second dielectric layer is λ 2 / 4n 2 . Optical information recording medium.
第2の波長を有する第2のレーザ光が照射されることにより結晶化される相変化層を、レーザ光の光源と前記記録層との間に形成する工程と、
前記第1のレーザ光に対する透過率が前記第2のレーザ光に対する透過率よりも高い中間層を、前記記録層と前記相変化層との間に形成する工程とを少なくとも備える光学的情報記録媒体の製造方法。 Forming a recording layer on which information is recorded by irradiation with a first laser beam having a first wavelength;
Forming a phase change layer that is crystallized by being irradiated with a second laser beam having a second wavelength, between the light source of the laser beam and the recording layer;
An optical information recording medium comprising at least a step of forming an intermediate layer between the recording layer and the phase change layer having a higher transmittance for the first laser light than that for the second laser light. Manufacturing method.
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